Lập trình mạng trong NET FRAMEWORK - Chương 2 pot

Socket hướng kết nối TCP Socket Socket là một giao diện lập trình ứng dụng API mạng Thông qua giao diện này chúng ta có thể lập trình ñiều khiển việc truyền thông giữa hai máy sử dụng c

CHƯƠNG 2: LẬP TRÌNH MẠNG TRONG NET FRAMEWORK

2.1 Socket hướng kết nối (TCP Socket)

Socket là một giao diện lập trình ứng dụng (API) mạng

Thông qua giao diện này chúng ta có thể lập trình ñiều khiển việc truyền thông giữa hai máy sử dụng các giao thức mức thấp là TCP, UDP…

Socket là sự trừu tượng hoá ở mức cao, có thể tưởng tượng nó như là thiết bị truyền thông hai chiều gửi – nhận dữ liệu giữa hai máy tính với nhau

Các loại Socket

 Socket hướng kết nối (TCP Socket)

 Socket không hướng kết nối (UDP Socket)

 Raw Socket

ðặc ñiểm của Socket hướng kết nối

 Có 1 ñường kết nối ảo giữa 2 tiến trình

 Một trong 2 tiến trình phải ñợi tiến trình kia yêu cầu kết nối

 Có thể sử dụng ñể liên lạc theo mô hình Client/Server

 Trong mô hình Client/Server thì Server lắng nghe và chấp nhận một yêu cầu kết nối

 Mỗi thông ñiệp gửi ñều có xác nhận trở về

 Các gói tin chuyển ñi tuần tự

ðặc ñiểm của Socket không hướng kết nối

 Hai tiến trình liên lạc với nhau không kết nối trực tiếp

 Thông ñiệp gửi ñi phải kèm theo ñịa chỉ của người nhận

 Thông ñiệp có thể gửi nhiều lần

 Người gửi không chắc chắn thông ñiệp tới tay người nhận

 Thông ñiệp gửi sau có thể ñến ñích trước thông ñiệp gửi trước ñó

Số hiệu cổng của Socket

 ðể có thể thực hiện các cuộc giao tiếp, một trong hai quá trình phải công

bố số hiệu cổng của socket mà mình sử dụng

 Mỗi cổng giao tiếp thể hiện một ñịa chỉ xác ñịnh trong hệ thống Khi quá trình ñược gán một số hiệu cổng, nó có thể nhận dữ liệu gởi ñến cổng này từ các quá trình khác

 Quá trình còn lại cũng yêu cầu tạo ra một socket

2.1.1 Giới thiệu về NameSpace System.Net và System.Net.Sockets

Cung cấp một giao diện lập trình ñơn giản cho rất nhiều các giao thức mạng

IsLoopback: Cho biết ñịa chỉ có phải ñịa chỉ lặp không

Parse: Chuyển IP dạng xâu về IP chuẩn

ToString: Trả ñịa chỉ IP về dạng xâu

TryParse: Kiểm tra IP ở dạng xâu có hợp lệ không?

Lớp IPEndPoint

Một số phương thức cần chú ý:

Phương thức khởi tạo

IPEndPoint (Int64, Int32)

IPEndPoint (IPAddress, Int32)

Create: Tạo một EndPoint từ một ñịa chỉ Socket

ToString : Trả về ñịa chỉ IP và số hiệu cổng theo khuôn dạng ðịaChỉ: Cổng, ví dụ: 192.168.1.1:8080

GetHostName: Lấy về tên của máy tính cục bộ

NameSpace System.Net.Sockets

Một số lớp hay dùng: TcpClient, UdpClient, TcpListener, Socket,

NetworkStream, …

ðể tạo ra Socket

Socket(AddressFamily af, SocketType st, ProtocolType pt)

SocketType Protocoltype Description

IPEndPoint ie = new IPEndPoint(ia, 8000);

Socket test = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

IPEndPoint iep = (IPEndPoint)test.LocalEndPoint;

Console.WriteLine("Local EndPoint: {0}", iep.ToString());

test.Close();

Console.ReadKey();

}

}

2.1.2 Viết chương trình cho phía máy chủ

Viết chương trình cho phía máy chủ

 đóng kết nối sau khi ựã hoàn thành và trở lại trạng thái lắng nghe chờ kết nối mới

Viết chương trình cho phắa máy chủ

IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 9050);

Socket newsock = Socket(AddressFamily.InterNetwork,

SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

newsock.Bind(ipep);

newsock.Listen(10);

Socket client = newsock.Accept();

//Gửi nhận dữ liệu theo giao thức ựã thiết kế

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2008);

Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

server.Bind(iep);

server.Listen(10);

Console.WriteLine("Cho ket noi tu client");

Socket client = server.Accept();

Console.WriteLine("Chap nhan ket noi tu:{0}",

client.RemoteEndPoint.ToString());

string s = "Chao ban den voi Server";

//Chuyen chuoi s thanh mang byte

byte[] data = new byte[1024];

data = Encoding.ASCII.GetBytes(s);

//gui nhan du lieu theo giao thuc da thiet ke

client.Send(data,data.Length,SocketFlags.None);

while (true) {

data = new byte[1024];

int recv = client.Receive(data);

if (recv == 0) break;

//Chuyen mang byte Data thanh chuoi va in ra man hinh

s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);

Console.WriteLine("Clien gui len:{0}", s);

//Neu chuoi nhan duoc la Quit thi thoat

2.1.3 Viết chương trình cho phắa máy khách

Viết chương trình cho phắa máy khách

 Xác ựịnh ựịa chỉ của Server

 Tạo Socket

 Kết nối ựến Server

 Gửi nhận dữ liệu theo giao thức ựã thiết kế

 đóng Socket

Viết chương trình cho phắa máy khách

IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(Ipaddress.Parse("192.168.1.6"), 9050);

Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2008);

Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

client.Connect(iep);

byte[] data = new byte[1024];

int recv = client.Receive(data);

string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);

Console.WriteLine("Server gui:{0}", s);

string input;

while (true) {

input = Console.ReadLine();

//Chuyen input thanh mang byte gui len cho server

data = new byte[1024];

2.1.4 Sử dụng các luồng nhập xuất với Socket

Từ Socket ta có thể tạo ra luồng ñể nhập xuất với Socket ñó là sử dụng lớp NetworkStream

DataAvailable Is true if there is data available to be read

Ví dụ chương trình Client/Server sử dụng NetworkStream ñể gửi và nhận dữ liệu Chương trình Client sử dụng NetworkStream:

class Program {

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2009);

Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

client.Connect(iep);

NetworkStream ns = new NetworkStream(client);

byte[] data = new byte[1024];

data = new byte[1024];

int rec = ns.Read(data, 0, data.Length);

string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, rec);

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep=new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),2009);

Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

data = new byte[1024];

int rec = ns.Read(data, 0, data.Length);

string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, rec);

client.Close();

server.Close();

}

}

Trên cở sở của NetworkStream ta có thể nối thêm các luồng ñể nhập xuất theo hướng

ký tự như StreamReader, StreamWriter

Sau ñây là một ví dụ về chương trình Client/Server sử dụng luồng nhập xuất, chương trình Server chép phép Client gửi lên yêu cầu, nếu yêu cầu là GetDate không phân biệt chữ hoa chữ thường thì Server trả về cho Client ngày hiện tại, nếu yêu cầu là GetTime không phan biệt hoa thường thì Server trả về giờ hiện tại, nếu là Quit thì Server ngắt kết nối với Client, không phải các trường hợp trên thì thông báo không hiểu lênh Chương trình phía Client:

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9999);

Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,

ProtocolType.Tcp); client.Connect(iep);

NetworkStream ns = new NetworkStream(client);

StreamReader sr = new StreamReader(ns);

StreamWriter sw = new StreamWriter(ns);

using System.Net.Sockets;

using System.IO;

class DateTimeServer{

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2009);

Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,

ProtocolType.Tcp); server.Bind(iep);

server.Listen(10);

Socket client = server.Accept();

NetworkStream ns = new NetworkStream(client);

StreamReader sr = new StreamReader(ns

StreamWriter sw = new StreamWriter(ns);

2.2 Socket không hướng kết nối (UDP Socket)

Chương trình phía máy chủ

 Tạo một Socket

 Liên kết với một IPEndPoint cục bộ

 Gửi nhận dữ liệu theo giao thức ñã thiết kế

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2008);

Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

server.Bind(iep);

//tao ra mot Endpot tu xa de nhan du lieu ve

IPEndPoint RemoteEp = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);

EndPoint remote=(EndPoint)RemoteEp;

byte[] data = new byte[1024];

int recv = server.ReceiveFrom(data, ref remote);

string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2008);

Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

String s = "Chao server";

byte[] data = new byte[1024];

data = Encoding.ASCII.GetBytes(s);

client.SendTo(data, iep);

EndPoint remote = (EndPoint)iep;

data = new byte[1024];

int recv = client.ReceiveFrom(data, ref remote);

data = new byte[1024];

recv = client.ReceiveFrom(data, ref remote);

public partial class Form1 : Form {

private Socket udp1;

private IPEndPoint ipremote, iplocal;

public Form1() {

InitializeComponent();

CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

}

private void btStart_Click(object sender, EventArgs e) {

udp1 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram,

}

private void btSend_Click(object sender, EventArgs e) {

byte[] data = new byte[1024];

byte[] data = new byte[1024];

IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);

EndPoint remote = (EndPoint)ipe;

int rec = udp1.ReceiveFrom(data, ref remote);

string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, rec);

2.2.3 Sử dụng lớp System.IO.MemoryStream ñể tạo vùng ñệm nhập xuất

2.3 Sử dụng các lớp hỗ trợ ñược xây dựng từ lớp Soket

+ Một số thuộc tính:

Name Description

Available Cho biết số byte ñã nhận về từ mạng và có sẵn

ñể ñọc

Client Trả về Socket ứng với TCPClient hiện hành

Connected Trạng thái cho biết ñã kết nối ñược ñến Server hay chưa ?+ Một số phương thức:

GetStream Trả về NetworkStream ñể từ ñó giúp ta

gửi hay nhận dữ liệu (Thường làm tham

số khi tạo StreamReader và StreamWriter)

Khi ñã gắn vào StreamReader và StreamWriter rồi thì ta có thể gửi và nhận

dữ liệu thông qua các phương thức Readln, writeline tương ứng của các lớp này

Ta sử dụng lớp TcpClient viết lại chương trình DateTimeClient như sau:

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9999);

TcpClient client = new TcpClient();

client.Connect(iep);

StreamReader sr = new StreamReader(client.GetStream());

StreamWriter sw = new StreamWriter(client.GetStream());

AcceptSocket Chấp nhận một yêu cầu kết nối ñang chờ

AcceptTcpClient Chấp nhận một yêu cầu kết nối ñang chờ (Ứng dụng sẽ

dừng tại lệnh này cho ñến khi nào có một kết nối ñến) Pending Cho biết liệu có kết nối nào ñang chờ ñợi không ? (True

= có)

Start Bắt ñầu lắng nghe các yêu cầu kết nối

Stop Dừng việc nghe

Sử dụng lớp TcpListener ta viết lại chương trình DateTime Server như sau: using System;

static void Main(string[] args) {

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 2009);

TcpListener server = new TcpListener(iep);

server.Start();

TcpClient client = server.AcceptTcpClient();

StreamReader sr = new StreamReader(client.GetStream());

StreamWriter sw = new StreamWriter(client.GetStream());

string kq="";

while (true) {

Trong NET, lớp UDPClient (nằm trong System.Net.Sockets) đóng gói các chức năng của giao thức UDP

Constructor methosd Description

UdpClient (Int32, AddressFamily)

Tạo một UdpClient và gán số hiệu cổng, AddressFamily

UdpClient (String, Int32)

Tạo một UdpClient và thiết lập với một trạm từ xa mặc định

PUBLIC Method

BeginReceive Nhận dữ liệu Không đồng bộ từ máy ở xa

BeginSend Gửi không đồng bộ dữ liệu tới máy ở xa

Close Đóng kết nối

Connect Thiết lập một Default remote host

EndReceive Kết thúc nhận dữ liệu không đồng bộ ở trên

EndSend Kết thúc việc gửi dữ liệu không đồng bộ ở trên

Receive Nhận dữ liệu (đồng bộ) do máy ở xa gửi (Đồng bộ có

nghĩa là các lệnh ngay sau lệnh Receive chỉ đ−ợc thực thi nếu Receive đ9 nhận đ−ợc dữ liệu về Còn nếu nó ch−a nhận

đ−ợc – dù chỉ một chút – thì nó vẫn cứ chờ (blocking)) Send Gửi dữ liệu (đồng bộ) cho máy ở xa

Vớ dụ sử dụng UdpClient viết chương trỡnh Chat giữa 2 mỏy:

Do chương trỡnh ở 2 mỏy là như nhau ta chỉ cần viết một chương trỡnh copy ra ủể sử dụng

Hỡnh ảnh của nú như sau:

private void btSend_Click(object sender, EventArgs e) {

UdpClient send = new UdpClient();

IPEndPoint iepRemote = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIp.Text),

int.Parse(txtRemotePort.Text));

byte[] data = new byte[1024];

data = Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);

send.Send(data, data.Length, iepRemote);

txtReceive.Text += "Sender: "+txtSend.Text + "\r\n";

txtSend.Clear();

if (txtSend.Text.ToUpper().Equals("QUIT")) this.Dispose();

}

private void btConnect_Click(object sender, EventArgs e) {

Thread tuyen = new Thread(new ThreadStart(NhanDl));

tuyen.Start();

}

private void NhanDl() {

UdpClient receiver = new UdpClient(int.Parse(txtLocalPort.Text));

IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);

while (true) {

byte[] data = new byte[1024];

data = receiver.Receive(ref iep);

Mô hình xử lý sự kiện của Windows ñược thể hiện qua hình sau:

Như vậy thông qua mô hình này ta có thể ủy nhiệm cho một thủ tục nào ñó thực hiện khi sự kiện sảy ra trên các Control

private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {

MessageBox.Show("Bac da nhan em");

}

private void NhanTiep(object sender, EventArgs e) {

MessageBox.Show("Bac lai nhan em roi");

Các phương thức cho việc lập trình bất ñồng bộ ñược chia làm 2 lại thường bắt ñầu bằng Begin và End:

 Phương thức bắt ñầu bằng Begin, bắt ñầu một chức năng và ñược ñăng

ký với phương thức AsyncCallback

 Bắt ñầu bằng End chỉ chức năng hoàn thành khi AsyncCallback ñược gọi

EndSendTo()

To send data to a specific remote hostBeginSendTo()

BeginConnect()

EndAccept()

To accept an incoming connection

BeginConnect()

EndAccept()

To accept an incoming connection

BeginAccept()

Requests Ended BY…Description of Request

Requests Started By…

- ðể chấp nhận kết nối bất ñồng bộ ta sử dụng phương thức BeginAccept() và EndAccept() như sau:

 Phương thức BeginAccept() và EndAccept()

IAsyncResult BeginAccept(AsyncCallback callback, object state)

Socket EndAccept(IAsyncResult iar);

 Thường ñược dùng như sau:

Socket sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,

ProtocolType.Tcp); IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 9050);

sock.Bind(iep);

sock.Listen(5);

sock.BeginAccept(new AsyncCallback(CallAccept), sock);

Trong ñó phương thức CallAccept thường ñược viết như sau:

private static void CallAccept(IAsyncResult iar) {

Socket server = (Socket)iar.AsyncState;

Socket client = server.EndAccept(iar);

}

- ðể thiết lập kết nối theo cách bất ñồng bộ chúng ta sử dụng phương thức BeginConnect() và EndConnect() như sau:

 Phương thức BeginConnect() và EndConnect()

Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,

SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

IPEndPoint iep =new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9050);

newsock.BeginConnect(iep, new AsyncCallback(Connected), newsock);

Trong ñó phương thức Connected thường ñược viết như sau:

public static void Connected(IAsyncResult iar) {

Socket sock = (Socket)iar.AsyncState;

- ðể gửi dữ liệu bất ñồng bộ chúng ta làm như sau:

+ Phương thức BeginSend() và EndSend()

+ BeginSend()

IAsyncResult BeginSend(byte[] buffer, int offset, int size, SocketFlags sockflag,

AsyncCallback callback, object state)

private static void SendData(IAsyncResult iar) {

Socket server = (Socket)iar.AsyncState;

int sent = server.EndSend(iar);

}

Tương tự như giao thức hướng kết nối nếu ta sử dụng gửi dữ liệu theo giao thức không hướng kết nối chúng ta cũng thực hiện tương tự như sau:

 Phương thức BeginSendTo() và EndSendTo()

IAsyncResult BeginSendTo(byte[] buffer, int offset, int size, SocketFlags

sockflag, EndPoint ep, AsyncCallback callback, object state)

Ví dụ:

IPEndPoint iep = new EndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.6"), 9050);

sock.BeginSendTo(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, iep, new

AsynCallback(SendDataTo), sock);

int EndSendTo(IAsyncResult iar)

- ðể nhận dữ liệu bất ñồng bộ ta thực hiện như sau:

+ Nhận dữ liệu với giao thức hướng kết nối:

 Phương thức BeginReceive và EndReceive()

sock.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, new

AsyncCallback(ReceivedData), sock);

Với ReceivedData ñược ñịnh nghĩa như sau:

void ReceivedData(IAsyncResult iar) {

Socket remote = (Socket)iar.AsyncState;

int recv = remote.EndReceive(iar);

string receivedData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);

Console.WriteLine(receivedData);

}

+ Nhận dữ liệu bất ñồng bộ với giao thức không hướng kết nối

 Phương thức BeginReceiveFrom() and EndReceiveFrom()

sock.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, ref iep, new

AsyncCallback(ReceiveData), sock);

void ReceiveData(IasyncResult iar){

Socket remote = (Socket)iar.AsyncState;

int recv = remote.EndReceiveFrom(iar);

string stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);

Chương trình phía Client:

private TextBox newText;

private TextBox conStatus;

private ListBox results;

private Socket client;

private byte[] data = new byte[1024];

private int size = 1024;

public AsyncTcpClient()

{

Text = "Asynchronous TCP Client";

Size = new Size(400, 380);

Label label1 = new Label();

label1.Parent = this;

label1.Text = "Enter text string:";

label1.AutoSize = true;

label1.Location = new Point(10, 30);

newText = new TextBox();

newText.Parent = this;

newText.Size = new Size(200, 2 * Font.Height);

newText.Location = new Point(10, 55);

results = new ListBox();

results.Parent = this;

results.Location = new Point(10, 85);

results.Size = new Size(360, 18 * Font.Height);

Label label2 = new Label();

label2.Parent = this;